Часто говорят, что потеря одного чувства улучшает другие. Новое исследование показывает степень того, насколько это справедливо для слепых людей и то, как их мозг создает новые каналы связи для улучшения слуха, обоняния, осязания и даже когнитивных функций, таких как память и язык.
Новое исследование, опубликованное в PLOS One, впервые показало структурные, функциональные и анатомические различия в мозге слепых людей, который отличается от мозга нормально зрячих. Эти изменения, связанные со слухом, обонянием, осязанием и когнитивными способностями, более широко распространены в мозге, чем считалось ранее, подчеркивая драматическую степень, в которой наш «пластичный» мозг могут компенсировать отсутствие сенсорной информации.
Используя сканеры МРТ, исследователи из Научно-исследовательского института глазных болезней в Массачусетсе исследовали мозг 12 человек с диагнозом ранней глубокой слепоты. Все испытуемые были либо слепыми при рождении, либо ослепли до достижения ими трехлетнего возраста. Эта группа была сопоставлена с 16 полноценно зрячими людьми. В отличие от предыдущих исследований, в которых рассматривались только изменения в затылочной доли (части мозга, в которой происходит обработка зрения), новое исследование изучало всю карту мозга.
«Хотя нам удалось воспроизвести и подтвердить многие из уже известных результатов, наш подход, основанный на известных данных, позволил расширить область исследования и наблюдать изменения в других областях головного мозга, о которых ранее не сообщалось», — объясняет ведущий автор нового исследования Коринна Бауэр.
Наблюдаемые структурные и функциональные изменения показывают, что мозг слепых людей имеет уникальную конфигурацию, передавая информацию туда и обратно иначе, чем у нормально зрячих людей. Некоторые из этих изменений усиливали связи между определенными частями мозга, в то время как в других регионах наблюдалось уменьшение связности.
«Как и в предыдущих исследованиях, наблюдалось снижение связности, в затылочной области, где происходит обработка визуальных сигналов», поясняет Бауэр. «С другой стороны, рост нейронной активности заметен в областях, связанных с двигательной, слуховой или языковой обработкой, что является следствием компенсации возросших требований, предъявляемых к этим системам у лиц, потерявших зрение».
Эти увеличения, говорит Бауэр, повышают возможности «кросс-модальной обработки» головного мозга, позволяя затылочной коре обрабатывать информацию из других органов чувств, таких как осязание, обоняние или слух, вместо визуальной сенсорной обработки. У слепых людей затылочная кора не обрабатывает визуальную информацию, но она все еще работает, и это может объяснить, почему чувства слепых людей обострены. К примеру, исследования показывают, что слепые люди лучше локализуют звуки и дифференцируют звуковые частоты. Даниэль Киш, который был слепым с детства, может даже использовать человеческую версию эхолокации, чтобы «видеть» мир.
Бауэр говорит, что «новые» связи как таковые образоваться не могут, и вместо этого происходит усиление тех или иных нейронных путей, по сравнению с полностью здоровыми людьми. Это исследование демонстрирует, насколько на самом деле устойчив и податлив наш мозг, и как он способен изменять себя и естественно адаптироваться к условиям среды и организма. Когда теряется зрение, нейроны в затылочной коре не пропадают впустую; вместо этого данный регион переходит к обработке остающихся чувств. Этот вывод в соответствии с предыдущей работой показывает, что слепые испытуемые могут анализировать звуки, используя как слуховую кору, так и затылочную долю, тогда как обычно зрячие люди используют только слуховую кору.
«Это исследование представляет собой важную попытку использовать множественные методы визуализации МРТ во всем мозге, чтобы понять структурные и функциональные изменения, которые сопровождают измененные сенсорные переживания во время развития», — говорит нейрофизиолог Кристина Карнс из Университета Орегона, которая не принимала участия в исследование. «Прижизненная сенсорная активность, которая отличается от типичной, изменяет ряд корковых систем. Это исследование ставит вопрос о том, какие изменения восприятия или когнитивных способностей могут сопровождать структурные изменения мозга».
Исследователи еще не проводили каких-либо поведенческих или сенсорных тестов, которые бы определяли, действительно ли у их испытуемых были повышенные чувства осязания, слуха, обоняния, но уверяют, что это область будет рассмотрена в будущем исследовании. Текущая работа проводилось с участием людей, которые были слепы на протяжении всей их жизни, но было бы интересно узнать, возникают ли такие же процессы и закономерности для людей, которые потеряли зрение позже. Еще в 2013 году исследователи из нейробиологической лаборатории Франсуа Шампу из Монреальского университета представили доказательства того, что всего лишь 90 минут обучения могут помочь зрячим людям с завязанными глазами чувствовать тонкие звуки или уровни «гармоничности» в тонах, которые они изначально не могли слышать. Это еще один намек на то, что наши чувства могут быть более податливыми, чем мы полагали ранее. Учитывая размер выборки исследования в исследовании Бауэр, хорошей идеей было бы повторить его результаты с другой группой.
Автор: Василий Макаров